Фамилия Есибаева — женская форма фамилии Есибаев, и её разбор сразу указывает на восточное, скорее всего тюркское, происхождение. Основа «Есибай» распадается на две части: «Еси» (возможные варианты — «Иса», «Ес», «Аси») и «бай». В тюркских языках «бай» — это «богатый», «господин», «хозяин», часто входило в состав имён как пожелание достатка и высокого положения. Первая часть, «Еси», скорее всего, восходит к арабскому имени Иса (Иисус в исламской традиции), которое через тюркское посредничество приобрело форму «Еси». Таким образом, Есибай — это составное имя со значением «богатый, как Иса» или «господин Иса».

Фамилия образована по русской модели с суффиксом -ев, который присоединяется к основам, оканчивающимся на согласный или -й. В данном случае от имени Есибай (Yessibay) через притяжательное прилагательное «Есибаев» (чей? — сын Есибая). Окончание -а в женском варианте указывает на принадлежность к роду. Такая модель типична для фамилий, возникших в XIX–XX веках у народов, вошедших в состав Российской империи, когда при переписях и оформлении документов тюркские имена русифицировали.

Географически фамилия Есибаева сосредоточена в Казахстане и среди казахских диаспор, а также встречается у башкир и татар. В Казахстане имя Есибай (или Ысыбай) фиксируется как родовое имя у нескольких племён, например, у аргынов. Предки носителей фамилии, скорее всего, были кочевниками-скотоводами, а само имя могло закрепиться за основателем рода — человеком по имени Есибай, который жил примерно в XVIII–XIX веках.

Отличительная черта этой фамилии — сохранение начального «Е» вместо более привычного «И» (Исабаев). Это может указывать на региональные диалектные особенности произношения: в некоторых говорах казахского языка гласный в начале слова смягчается. В документах встречаются варианты Есибаев, Исибаев, Есбаев — все они восходят к одному корню, но форма Есибаева закрепилась как наиболее распространённая в официальных записях.